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DE1950508A1 - Pneumatic powered percussion hammer - Google Patents

Pneumatic powered percussion hammer

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Publication number
DE1950508A1
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DE
Germany
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control
compressed air
chamber
connection piece
percussion
Prior art date
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DE19691950508
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German (de)
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DE1950508C3 (en
DE1950508B2 (en
Inventor
Manfred Riesner
Wilhelm Rode
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FMA POKORNY FRANKFURTER MASCHB
Original Assignee
FMA POKORNY FRANKFURTER MASCHB
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Publication date
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Priority to BE753225D priority patent/BE753225A/en
Priority to CH1384870A priority patent/CH524756A/en
Priority to FR7035034A priority patent/FR2140700A5/fr
Publication of DE1950508A1 publication Critical patent/DE1950508A1/en
Publication of DE1950508B2 publication Critical patent/DE1950508B2/en
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B4/00Drives for drilling, used in the borehole
    • E21B4/06Down-hole impacting means, e.g. hammers
    • E21B4/14Fluid operated hammers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25DPERCUSSIVE TOOLS
    • B25D9/00Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously
    • B25D9/14Control devices for the reciprocating piston
    • B25D9/26Control devices for adjusting the stroke of the piston or the force or frequency of impact thereof
    • B25D9/265Control devices for adjusting the stroke of the piston or the force or frequency of impact thereof with arrangements for automatic stopping when the tool is lifted from the working face or suffers excessive bore resistance
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
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    • E21B44/00Automatic control systems specially adapted for drilling operations, i.e. self-operating systems which function to carry out or modify a drilling operation without intervention of a human operator, e.g. computer-controlled drilling systems; Systems specially adapted for monitoring a plurality of drilling variables or conditions
    • E21B44/10Arrangements for automatic stopping when the tool is lifted from the working face

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Description

FMA Pokorny · jacftcne 2* ok:tot)er 19^9 Frankfurter Maschinenbau A(J 950508 FMA 2 - Dp/Schi 6 Frankfurt (Main)-West 13
Solmsstraße 2/26
FMA Pokorny · jacftcne 2 * ok: tot) he 19 ^ 9 Frankfurter Maschinenbau A (J 950508 FMA 2 - Dp / Schi 6 Frankfurt (Main) -West 13
Solmsstrasse 2/26

Druokluftibe-fcriebenerDruokluftibe-fcriebener

Die Erfindung bezieht sich auf einen druckmittelbetätigten, vorzugsweise druckluftbetriebenen Schlagbohrlochhammer, der aus Zylinder, Schlagkolben, Bohrkopf und hohlem Zylinderanschlußstück für das Bohrgestänge besteht.The invention relates to a pressure medium-operated, preferably air-powered percussion hammer, the consisting of cylinder, percussion piston, drill head and hollow cylinder connection piece for the drill pipe.

Der Schaft des Schlagkolbens ist in einer zyliiaderfesten FUhrungsbuchse angeordnet. .The shaft of the percussion piston is in a cylinder-proof guide bush arranged. .

An der werkzeugebgewandten Zylinderseite im mittelbaren Bereich des AnschlußstUckes ist eine Druckluftsteuerung in Form eines Steuerventils vorgesehen, das Druckmedium abwechselnd auf verschiedene Seiten des Schlagkolbens leitend steuerbar ist.On the cylinder side facing the tool in the central area of the connection piece is a compressed air control in the form a control valve is provided, the pressure medium can be controlled alternately in a conductive manner on different sides of the percussion piston is.

Bei Bohrlochhämmern dieser Gattung sind für die unter Umständen mehrfach im Verlaufe des Bohrfortschritts auftretende Betriebsbedingung eines oder mehrerer Leerschläge des Schlagkolbens, z. B. beim Eintauchen des Bohrwerkzeuges in einen Hohlraum des Gesteins oder beim Zurückziehen bzw. Anheben des Bohrgestänges, um ein Festsetzen des Werkzeuges zu vermeiden, Maßnahmen und Mittel innerhalb und an der Druckluftsteuerung vorgesehen, durch die eine sofortige Unterbrechung der Hin- und Herbewegung des Schlagkolbens herbeigeführt wird, wobei jedoch Druckluft nach wie vor in das Bohrloch geblasen wird, die zum Ausbringen des Bohrkleins benutzt wird.In the case of downhole hammers of this type, under certain circumstances occurring several times in the course of the drilling progress Operating condition of one or more blank strokes of the percussion piston, z. B. when immersing the drilling tool in a cavity in the rock or when withdrawing or lifting the Drill rods to prevent the tool from seizing up, measures and means within and on the compressed air control provided, by which an immediate interruption of the reciprocating movement of the percussion piston is brought about, wherein however, pressurized air is still blown into the borehole, which is used to discharge the cuttings.

Die bekannten Lösungen sehen vor, daß für den Fall des Leerschlags des Schlagkolbens von der Druckluftsteuerung aus ein zusätzliches Luftvolumen in den oberen Zylinderraum strömen kann und durch den somit erzeugten Druckmitteldruck wird der Schlagkolben an weiteren Bewegungen gehindert.The known solutions provide that in the event of a blank strike of the percussion piston from the compressed air control additional volume of air can flow into the upper cylinder chamber and the pressure medium pressure thus generated becomes the Impact piston prevented from further movements.

10»·Ίβ/-1227 BAD ORIGINAL10 »· Ίβ / -1227 BAD ORIGINAL

-■BKA 2 - Do/Schi - 2 -- ■ BKA 2 - Thu / Ski - 2 -

Eine erste bekannte Lösung (DAS 1.256 597.8-24) s.ieht zu diesem Zweck vor, daß ein mit dem Anschlußstück bev/egbar verbundener Stoßdämpferkolben am freien Ende ein Kolbenventil trägt, das mit einem Ventilsitz im Zylinder des Schlagkolbens zueammen ein Nebaneohlußventil bildet.. Die Bohrung des Nebenschlußventils mündet in eine Kammer, bevorzugt die kopfseitige Kammer, des Schlagkolbenzylinders.A first known solution (DAS 1.256 597.8-24) see to it For this purpose, a shock absorber piston connected to the connecting piece is movably connected to a piston valve at the free end carries, which together with a valve seat in the cylinder of the percussion piston forms a Nebaneohlußventil .. The bore of the bypass valve opens into a chamber, preferably the head-side chamber, of the percussion piston cylinder.

V/ährend des Normalbetriebes des Bohrlochhammers verschließt das Kolbenventil die Bohrung des Nebenschlußventils zur kopfseitigen Kammer des Schlagkolbenzylinders. V / uring the normal operation of the downhole hammer closes the piston valve the bore of the bypass valve to the head-side chamber of the percussion piston cylinder.

Bei der anormalen Bedingung (Leerschlag) gibt das Kolbenventil die bis dahin gesperrte Bohrung frei/und durch diese Bohrung strömt nun ein zusätzliches Luftvolumen über "die Druckluftsteuerung in den Schlagkolbenzylinder.In the case of the abnormal condition (blank stroke), the piston valve releases the previously blocked bore / and through this bore An additional volume of air now flows over "the compressed air control into the percussion piston cylinder.

Infolge dieses zusätzlichen Luftvolumens wird, der Schlagkolben in eine Endstellung getrieben und schlägt auf die Zylinderraumbegrenzung auf. Im bekannten Falle wird diese Begrenzung von der Stirnfläche der Führungsbuchse für den Schlagkolbenschaft gebildet. In dieser Endstellung verharrt der Schlagkolben, bis der Normalbetrieb wieder eingeleitet v/orden is-t. Ein einzelner* Schlag der Schlagkolbenkante am Übergang zv.'ischen Kolbenkopf und Kolbenschaft auf die Buchsenstirnfläche jeweils bei einem Leerschlag ist kein alarmierender Anlaß, diese Nebenventilschlußsteuerungsmethode zu verlassen. Es werden jedoch im Verlaufe eines Bohrfortschritts bzw. weiterer Bohrfortschritte mehrfach gleichartige Leerschläge auftreten und bei jedem Leerschlag trifft der Schlagkolben die Führungsbuchsenstiniflache, bevor die Schlagkolbenbewegung danach sofort unterbrochen wird. 'As a result of this additional volume of air, the percussion piston driven into an end position and hits the cylinder space delimitation. In the known case, this limit is formed the end face of the guide bush for the percussion piston shaft. The percussion piston remains in this end position, until normal operation has been initiated again. A single * stroke of the percussion piston edge at the transition between the two Piston head and piston skirt on the liner face each time a blank blow is not an alarming cause, to exit this bypass valve closure control method. It However, in the course of a drilling progress or further drilling progress multiple identical blank spaces will occur and with every blank impact the percussion piston hits the guide bush pin surface, before the piston movement is then immediately interrupted. '

- ο- ο

Dieses mehrfache Aufschlagen zerstört mit der Zeit die Führungsbuchsenstirnfläche, und es wird zur Beschädigung weiterer Hammerbäuteile führen, bis dieser außer Betrieb gesetzt wird und Bauteile ausgetauscht werden müssen.This multiple impact destroys the guide bush face over time, and it will damage other hammer components until it is taken out of service and components need to be replaced.

109816/122? bad109816/122? bath

m * ■ -W mm +mm *«*■ m * ■ -W mm + mm * «* ■

ΜΊΑ 2 - Do/Schi - 3 - 2.10.69ΜΊΑ 2 - Thu / Ski - 3 - 2.10.69

Eine weitere bekannte Lösung (DAS 1.186.8l6) sieht für den gleichen Zweck vor, daß bei dem aus Ventilunterteil, Tellerschieber, Ventildeckel und Ventilbolzen bestehenden Steuerventil der Ventildeckel eine durchgehende Längsbohrung aufweist, die mit seitlich verschließbaren Eintrittskanälen versehen ist und die ferner durch eine koaxiale Bohrung des Tellerschiebers mit dem oberen Zylinderraum für den Schlagkolben verbunden ist.Another known solution (DAS 1.186.8l6) looks for the the same purpose that with the valve base, plate slide, Valve cover and valve pin existing control valve the valve cover has a through longitudinal bore, which is provided with laterally closable inlet channels and which also through a coaxial bore of the plate valve is connected to the upper cylinder space for the percussion piston.

In der Tellerschieberbohrung ist ein federbelasteter Ventilbolzen verschiebbar geführt angeordnet, der andererseits vom axial verschiebbar ausgebildeten und angeordneten Anschlußstück des Bohrgestänges belastet ist.In the plate slide bore, a spring-loaded valve pin is arranged displaceably guided, the other hand from the axially displaceable formed and arranged connecting piece of the drill string is loaded.

Während des Normalbetriebes des Bohrlochhammers verschließt der Ventilbolzen die seitlichen Eintrittskanäle im Ventildeckel und verhindert, daß zusätzliche Luft durch die axiale Tellerschieberbohrung in den oberen Zylinderraum gelangen kann. ■Seals during normal operation of the downhole hammer the valve pin closes the side inlet channels in the valve cover and prevents additional air from passing through the axial Plate slide bore can get into the upper cylinder space. ■

Bei anormaler Betriebsbedingung (Leerschlag) gibt der Ventilbolzen die axiale Bohrung im Tellerschieber frei und durch diese Bohrung strömt nun ein zusätzliches Luftvolumen über die Druckluftsteuerung in den Schlagkolbenzylinder. Infolge dieses zusätzlichen Luftvolumens wird der Schlagkolben in die untere Endlage getrieben und schlägt auf die Stirnfläche der Führungsbuchse für den Schlagkolbenschaft auf. Es sind somit dieser Lösung die gleichen ungünstigen Eigenschaften zu eigen wie der vorgeschilderten. Der Nachteil der bekannten Lösungen liegt darin, daß bei der Maßnahme der zusätzlich zugeführten Druckluft ein erforderliches Luftpolster unter dem Schlagkolben nicht ausreicht, ihn so abzufangen, daß er nicht auf die vorhandenen Führungsmittel aufschlägt.In the event of abnormal operating conditions (blank stroke), the valve pin releases the axial hole in the plate slide is free and an additional volume of air now flows through this hole the compressed air control in the percussion piston cylinder. As a result of this additional volume of air, the percussion piston is in the lower end position is driven and strikes the face of the guide bush for the percussion piston shaft. This solution therefore has the same unfavorable properties as the one described above. The disadvantage of known solutions is that when the measure of the additionally supplied compressed air, a required air cushion under the percussion piston is not sufficient to intercept it so that it does not strike the existing guide means.

Infolge wiederholt auftretender Aufschläge des Schlagkolbens werden nicht nur die Mittel der Kolbenführung beschädigt, es kann unter Umständen zum Reißen des Kolbenkopfes und/oder des Zylindermantels führen. Auch die harten Erschütterungen infolge des Aufschiagens des Schlagkolbens auf die Zwischenführung können Schaden an der Hartmetallbestückung des Bohrwerkzeuges herbeiführen. As a result of repeated impacts of the percussion piston, not only the means of the piston guide are damaged, it can lead to the piston head and / or the cylinder jacket tearing. Even the hard shocks as a result of the impact piston hitting the intermediate guide can cause damage to the carbide tipping of the drilling tool.

109811/1227109811/1227

FMA 2- Do/Schi - 4 - ' 2.10.69FMA 2- Thu / Ski - 4 - '2.10.69

Zweck der Erfindung ist es, diese Mängel zu beseitigen. Ziel . Der Erfindung ist es, eine Druckluftsteuerung durch bes.timrr.i-e Ausbildung und Anordnung von Steuerungsbauteilen zu sch die mit Sicherheit Leerschläge des Schlagkolbens verhindei^.The purpose of the invention is to remedy these shortcomings. target . The invention is to provide a compressed air control by bes.timrr.i-e Training and arrangement of control components to sch which certainly prevent blank strokes of the percussion piston.

Erfindungsgemäß erreicht man dies durch einen abhängig von der axialen Relativbewegung zwischen Schlagbohrlochhammer und-Anschlußstück in der ausgeschobenen Endstellung dieser beiden Hammerbauteile geschaffenen Drosselspalt am druckluftaustrittsseitigen Ende des Anschlußstückes. Der Drosselspalt wird gebildet durch eine innere Einschnürung einer druckluftdurchströmten Kammer innerhalb des Aneohlußstückes und einem Steuerkopf eines in diese Kammer hineinragend angeordneten Steuerzapfens der Druckluftsteuerung. Bevorzugt sind Kammer und Steuerkopf so ausgebildet und angeordnet, daß sich der Steuerkopf in der eingeschobenen Endstellung des Anschlußstückes in den Zylinder bzw. in dessen Verschlußkappe inmitten der vorgenannten Kammer befindet.According to the invention, this is achieved by depending on the relative axial movement between the percussion hammer and connector in the extended end position of this two hammer components created throttle gap at the compressed air outlet end of the connector. The throttle gap is formed by an inner constriction of a compressed air flow Chamber within the Aneohlußstückes and a control head of a projecting into this chamber is arranged Control pin of the compressed air control. The chamber and control head are preferably designed and arranged in such a way that that the control head is in the inserted end position of the connector in the cylinder or in its Closure cap is located in the middle of the aforementioned chamber.

Der Drosseleffekt kann aber auch durch: eine unterschiedliche Gestaltungs- und Anordnungsmaßnahme bewirkt werden, denn der Drosselspalt ,kenn auch durch eine äußere Einschnürung des freien Endes des Anschlußstückes und der Innenwand des das Ansohlußstück führenden Hammerkörpers gebildet werden. Die Innenwand ist Terner zum Zwecke des ungedrosselten Luftdurchlasses für den Normalbetrieb in Richtung zur Steuerung hin hinter dem Drosielspalt kegeistumpfförmig erweitert ausgebildet.The choke effect can also be due to: a different Design and arrangement measure are effected, because the throttle gap, also known through an external constriction of the free end of the connecting piece and the inner wall of the hammer body leading to the connecting piece. the Inner wall is terner for the purpose of unthrottled air passage for normal operation in the direction of the control behind the Drosiel gap expanded in the shape of a truncated cone educated.

Im einen Falle wirkt die am freien Ende des AnschlußstUckes gebil'dete Kammer zusammen mit dem Steuerkopf eines zur Drucklufteteuerung gehörenden Steuerzapfens, der axial in die druckluftdurchströmte Kammer hineinragt. Der Steuerkopf ist im Querschnitt so bemessen, daß er in der ausgeschobenen Endlage inmitten der Kammerverengung (Kammereinschnürung·) angeordnet ist und einen derart geringen Spalt frei läßt, derIn one case, the one acts at the free end of the connection piece gebil'dete chamber together with the control head of a control pin belonging to the compressed air control, which axially into the Chamber through which compressed air flows into it. The control head is dimensioned in cross-section so that it is arranged in the extended end position in the middle of the chamber constriction (chamber constriction ·) is and leaves such a small gap free that

109818/122». BAo109818/122 ». BA o

Pi .Λ. 2 - Do/S hi · - 5 -Pi .Λ. 2 - Thu / S hi - 5 -

bewirkt, ciaß das durch das hohle Anschlußstück eingeleitete Druckluftvοlumen in diesem Bereich gedrosselt-wird. Diese Drosselung reicht aus, um den Schlagkolben in eine Mch&" hin- und herschwingende·(tänzelnde) Bewegung zu halten. Der Schlagkolben wird aufgrund des unter und über dem Schlagkopf befindliohen Luftpolsters, deren Luftvolumina nach wie vor über die Steuerung dort hingelangt, nie an eine Endbegrenzung anschlagen. . Der gleiche Effekt bezüglich der Luftdrosselung kann auch erreicht werden, indem die Einschnürung am äußeren Umfang des freien Endes des Anschlußstückes vorgesehen ist, das zusammen mit der Innenwand des Zylinders bzw. der Verschlußkappe wirkt, in der das Anschlußstück axialbewegbar geführt ist. Durch die vorgeschlagenen Drosselmaßnahrnen wire, bei einer Axialbewegung des Hammers, die einen Leerschlag hervorrufen konnte, die Relativbewegung des die Steuerung enthaltenen Hammer teils und des Anschlußstückes ausgenutzt, um unmittelbar bei Eintritt dieser Axialbewegung den zur Steuerung strömenden Luftstrom zu drosseln. Die Querschnitte des Drosselspaltes sind so bemessen,- daß ausreichende Druckluftvolumina über die Steuerung nach wie vor zu dem oberen und unteren Schlagkolbenzylinderraum strömen können, die den Schlagkolben in leicht schwingende Bewegungen halten und die darüber hinaus zum Ausblasen des Bohrkleins ausreichen.causes the initiated through the hollow connector Compressed air volume in this area is throttled. These Throttling is sufficient to move the percussion piston into a Mch & " and to keep swinging · (prancing) movement. The percussion piston is due to the under and over the impact head Air cushions whose air volumes are still over the controls get there, never hit an end limit. . The same effect in terms of air throttling can also be achieved by removing the constriction on the outer circumference of the free end of the connector is provided, which together acts with the inner wall of the cylinder or the cap, in which the connecting piece is guided so as to be axially movable. The proposed throttle dimensions wire, in the event of an axial movement the hammer, which could cause a blank blow, the relative movement of the hammer contained in the control part and the connector used to immediately enter this axial movement to throttle the air flow flowing to the control. The cross sections of the throttle gap are so dimensioned - that sufficient compressed air volumes via the control still to the upper and lower percussion piston cylinder chamber can flow, which keep the percussion piston in slightly swinging movements and which, in addition, to the Blowing out the cuttings is sufficient.

Für die Zeit der anormalen Betriebsbedingung arbeite ο der Hammer mit verminderter Leistung im Arbeitsrhythmus weiter, Der Schlagkolben schlägt wegen des oben und unten vorhandenen ausreichenden Luftpolsters nun nicht mehr auf die ZwiGchenführung, so daß Beschädigungen ausgeschlossen sind.For the time of the abnormal operating condition ο the work Hammer continues with reduced performance in the work rhythm, the percussion piston strikes because of what is present above and below sufficient air cushion no longer on the intermediate guide, so that damage is excluded.

Ausführungübeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und erläutert.
Es zeigt
Exemplary embodiments of the invention are shown and explained in the drawing.
It shows

Fig. 1 einen Schlagbohrlochhammer im Längsschnitt (normale Betriebsstellung) mit Steuerzapfen und AnschlußstUck-Hohlkammer,Fig. 1 shows a hammer drill in longitudinal section (normal operating position) with control pin and connecting piece hollow chamber,

SAD ORIGINAL· SAD ORIGINAL

109816/1227 AL 109816/1227 AL

MA 2 -Do/Schi - 6 - 2.10.69MA 2 - Thu / Ski - 6 - 2.10.69

Pig. 2 einen Schlagbohrlochhammer im Längsschnitt entsprechend Pig. I (gedrosselte Betriebsstellung), Pig. 2 a percussion hammer in longitudinal section according to Pig. I (throttled operating position),

Pig. 3 eine Einzelheit eines abgewandelten Schlagbohrlochhammers im Längsschnitt (normale Betriebsstellung) mit außen eingeschnürtem Anschlußstuck, .Pig. 3 is a detail of a modified percussion hammer in longitudinal section (normal operating position) with externally constricted connection piece, .

Fig. 4 eine Einzelheit eines SchlagbohrlochhammersFigure 4 is a detail of a percussion hammer

gemäß Fig. 3 im Längsschnitt (gedrosselte " Betriebsstellung).according to FIG. 3 in longitudinal section (throttled "Operating position).

Der Schlagbohrlochhammer besteht im wesentlichen aus einem zylinderförmigen Körper 1, in dessen Verschlußkappe 2 ein AnschlußstUck 3 für das teilweise dargestellte Bohrgestänge gleitend angeordnet ist, der Druckluftsteuerung 5 mit dem daran anschließenden Zylinder 6, dem Schlagkolben 7 sowie der Bohrkrone 8 mit dem Werkzeug 9.The percussion drill consists essentially of a cylindrical body 1, in the closure cap 2 a Connection piece 3 for the drill pipe partially shown Is slidably arranged, the compressed air control 5 with the adjoining cylinder 6, percussion piston 7 and drill bit 8 with tool 9.

Die Bohrkrone 8 ist axial beweglich, jedoch drehstarr in einem mit dem* Körper 1 verschraubten Hammerunterteil 10 geführt angeordnet. Der Sehlagkolbenschaft 11 ist in einer ) Zwischenführung in Form einer im Körper 1 befestigten FUhrungsbuchse 12 axialbeweglich angeordnet.The drill bit 8 is axially movable, but torsionally rigid in a hammer base 10 screwed to the body 1 arranged. The Sehlagkolbschaft 11 is in a ) Intermediate guide in the form of a guide bushing fixed in the body 1 12 arranged axially movable.

Die Druckluftsteuerung 5 besteht aus einem Unterteil 13 und einem Oberteil 20. Das Unterteil 15 weist z. B. radial angeordnete Luftverzweigungskanäle 14 auf, die an einen gemeinsamen Ringraum 15 angeschlossen sind, und eine zentrale Axialbohrung l6, in der das Steuerventilorgan 17 axialbeweglich geführt ist, dessen Teller sich im Ringraum 18 befindet.The compressed air control 5 consists of a lower part 13 and an upper part 20. The lower part 15 has, for. B. radially arranged air branching channels 14, which are connected to a common annular space 15, and a central axial bore l6 in which the control valve member 17 is axially movably guided, the plate of which is located in the annular space 18.

An die Steuerungskanäle 14 schließen sieh die Luftzufuhrkanäle Ϊ9 zum Zylinder 6 an.The air supply channels close to the control channels 14 Ϊ9 to cylinder 6.

101816/1227 bad obigwal101816/1227 bad obigwal

FI-IA 2 - Dp/Schi - 7 - 2.10.69FI-IA 2 - Dp / Schi - 7 - 2.10.69

Das Steueroberteil 20 weist den Ventilsitz 21 und die Luft-" durchtrittskanäle 22 auf. Steuerunter- und -oberteil bilden gemeinsam einen Luftverteilungsringraum 2J>. The upper control part 20 has the valve seat 21 and the air "passage channels 22. The lower and upper control parts together form an air distribution annulus 2J>.

Das AnschlußstUok ist als eine Art hohle MitnehmerwQlle ausgebildet , das. axialbeweglich, Jedoch drehstarr im Zylinderverschluß 2 angeordnet ist. Das nach außen herausgeführte Ende Ja ist mit dem Gestängeanschlußstück 4 verschraubt. Durch das Anschlußstück wird die Druckluft der Steuerung 5 zugeleitet. -The connection piece is designed as a type of hollow driver shaft , which is axially movable, but is arranged in the cylinder lock 2 in a rotationally rigid manner. That led out to the outside The end of Yes is screwed to the rod connector 4. The compressed air is fed to the controller 5 through the connector. -

Die Auspufflöcher im Zylinder 6 sind mit 24 und die zur Bohrkrone führenden Luftleitungskanäle sind mit 25 bezeichnet. The exhaust holes in the cylinder 6 are denoted by 24 and the air ducts leading to the drill bit are denoted by 25.

Nach Fig. 1 und 2 ist das Oberteil 20 der Druckluftsteuerung mit einem bevorzugt zentral angeordneten Steuerzapfen 26 versehen, dessen Kopf 27 in das hohle Anschlußstück 3 hineinragt. ...-.·.'..According to FIGS. 1 and 2, the upper part 20 is the compressed air control provided with a preferably centrally arranged control pin 26, the head 27 of which protrudes into the hollow connecting piece 3. ...-. ·. '..

Das freie, nicht eingespannte Ende des Anschlußstückes 2 ist innen als erweiterte Kammer 28 ausgebildet, die durch einen bevorzugt radial nach innen ragenden Innenkragen 29 eingeschnürt ausgebildet ist. In der in Pftilrichtung ausgeschob«nen Lage des Hammers und des Anschlußstückes bilden Kammer-: einschnürung 29 und Steuerkopf 27 einen Drosselspalt JOj vergl. Fig. 2.The free, unrestrained end of the connector 2 is formed on the inside as a widened chamber 28 which is constricted by an inner collar 29 which preferably projects radially inward is trained. In the one pushed out in the direction of the arrow The position of the hammer and the connecting piece form the chamber: constriction 29 and control head 27 a throttle gap JOj See Fig. 2.

Während des normalen Sohlagbohrlochbetriebs des Bohrlochhammers strömt die dem Anschlußstück Jt zugefUhrte Druckluft durch die Kammer 28 um den in etwa Mitte Kammer sich befindenden Steuerzapfenkopf 27 herum,, dem dadurch gebildeten verhältnismäßig großen Ringraum zwischen Kammerwand und Steuerkopf und gelangt ungedrosselt zu den Kanälen 22 und in den Luftverteiiungsringraum 2J. During normal bottom hole operation of the downhole hammer, the compressed air supplied to the connection piece Jt flows through the chamber 28 around the control pin head 27 located in the middle of the chamber, the relatively large annular space formed thereby between the chamber wall and the control head and arrives unthrottled to the channels 22 and in the Air distribution annulus 2J.

109816/1227 *AD 109816/1227 * AD

PMA 2 -po/Schl " t" 2.10.69PMA 2 -po / Schl "t" 2.10.69

Infolge des dort aufgebauten Druckes wird das Ventilorgan 17Λ vom Ventilsitz 21 abgehoben und Druckluft strömt in den oberen Zylinderraum 60, der Schlagkolben 7 führt einen Schlaghub aus. ,As a result of the pressure built up there, the valve member 17 Λ is lifted from the valve seat 21 and compressed air flows into the upper cylinder space 60, the percussion piston 7 performs a percussion stroke. ,

Vor Beendigung d«e Sohlaghube· wird d«a Ventilorgan 17 umgesteuert und Druckluft gelangt nun über die RingrUume l8, und die Kanäle Ik in die Zuleitungskanäle 19 zum unteren Zylinderraum 6u, so daß nach abgesperrter Zuleitung zum oberen Zylinderraum der Rückhub des Schlagkolbens beginnt bis zur erneuten Umsteuerung. ·Before the end of the base cover, the valve element 17 is reversed and compressed air now passes through the annular spaces 18 and the ducts Ik into the supply ducts 19 to the lower cylinder chamber 6u, so that after the supply line to the upper cylinder chamber is shut off, the return stroke of the percussion piston begins for another change of direction. ·

Für den Fall, daß eine Relativverschiebung in Achsrichtung zwischen Hammer und Bohrgestänge eintritt, z. B. infolge ZurUckziehens des Gestänges oder Durchstoßens des Bohrkopfes eines Gesteinhohlraumes, bewegen sich Anschlußstück 3 und Steuerzapfen 26 der Drtiekluftsteuerung 5 relativ zueinander mit der Folgewirkung, daß die bis dahin frei durchströmte Kammerverengung 29 durch den Kopf 27 des Steuerzapfens 26 soweit ausgefüllt wird, daß nur noch ein Drosselspalt 30 verbleibt; vergl. Pig. 2.In the event that a relative displacement occurs in the axial direction between the hammer and drill rod, z. B. as a result of withdrawal of the rods or piercing the drill head of a rock cavity, connecting piece 3 and move Control pin 26 of the Drtiekluftsteuerung 5 relative to each other with the consequent effect that the chamber constriction 29, through which there has been free flow up to that point, is passed through the head 27 of the control pin 26 is filled so far that only one throttle gap 30 remains; see Pig. 2.

Das nun durch Drosseleffekt geminderte Druckluftvolumen strömt über die Steuerung 5 nach wie vor zu dem unteren und oberen Zylinderraum 6o/6u und bewirkt, daß der Schlagkolben eine tänzelnde Bewegung innerhalb des Zylinders β ausführt, ohne daß er auf die Stirnfläche der Zvischenführung 12 aufschlägt.The compressed air volume, which has now been reduced by the throttle effect, continues to flow via the controller 5 to the lower and upper cylinder space 6o / 6u and causes the percussion piston to perform a prancing movement within the cylinder β, without hitting the face of the intermediate guide 12.

Erst wenn die Drosselwirkung durch eine Verschiebebewegung des AnschlußstUckes -J> zum Steuerzapfen 26 hin (eingeschobene Lage) wieder aufgehoben wird, arbeitet der Bohrloohharnmcr wieder im Normalbetrieb weiter. Only when the throttling effect is canceled again by a displacement movement of the connection piece -J> towards the control pin 26 (pushed-in position) does the Bohrloohharnmcr continue to work in normal operation.

Nach Fig. j5 und H- iet das ebenfalls den Druckluftdurchlaß erlaubende und als hohle Mitnehmerwelle ausgebildete Anschlußstück 3 mit schrägen, radialgerichteten Durchlaßkanälen 34 versehen und das freie Ende des AnschlußstUckes 4 (äußere Eineöhn'iirung 33>) ist außen um einen geringen Betrag im Durch-According to FIG. J5 and H which also iet the Druckluftdurchlaß permitting and formed as a hollow carrier shaft connecting piece 3 with oblique, radially directed through passages 34 provided and the free end of the connecting Stuckes 4 (outer Eineöhn'iirung 33>) on the outside by a small amount in the through -

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BADORfGlNALBADORfGlNAL

-messer kleiner bernessen als die das Anschluß stück umgebende Innenwand der. Verschlußkappe 2. Diese Kappe v/i ede ruin- weist am direkt der Steuerung 5 zugewandten Ende eine kegelstumpf-förrfilg erweiterte Innenwand J>1 auf.-bernessen knife smaller than the inner wall of the connecting piece surrounding the. Closure cap 2. This cap v / i ede ruin- has an inner wall J> 1 which is enlarged in the shape of a truncated cone at the end directly facing the control unit 5.

Die Fig. 4 zeigt die Normalstellung des Anschlußstückes 2 zur Verschlußkappe 2 und zur Steuerung 5· In dieser Stellung strömt die Druckluft über den verhältnismäßig weiten vorhandenen Ringraum 52 zu den Kanälen 22 der Druckluftsteuerung 5·4 shows the normal position of the connecting piece 2 to the cap 2 and to the control 5 · In this position the compressed air flows over the relatively wide available Annular space 52 to the channels 22 of the compressed air control 5

Für den Fall, daß eine axiale Raltivverschiebung zwischen Hammer und Bohrgestänge eintritt, bewegen sich Anschlußstück 3 und Verschlußkappe 2 relativ zueinander mit der Folgev:irkung, daß der bis dahin frei durchströmte Ringraum 32 - nun zu einem Drosselspalt 35 zurückgebildet - durchströmt·wird (Fig. 4) und das durch Drosselung geminderte Druckluftvolumen zur Steuerung 5 strömt und die gleiche tänzelnde Schlagkolbenbewegung herbeifuhrt, die mit der Steuermaßnahme des Steuerzapfens im Hohlraum des Anschlußstückes herbeigeführt wird.In the event that an axial Raltiv displacement between If the hammer and drill pipe enter, connector 3 will move and cap 2 relative to each other with the consequence: that the up to then freely flowed through annular space 32 - now to one Throttle gap 35 receded - flow is through · (Fig. 4) and the compressed air volume for control, which has been reduced by throttling 5 flows and brings about the same prancing piston movement, which is brought about with the control measure of the control pin in the cavity of the connector.

BADBATH

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Claims (1)

FHA Pokorny JfJ ^ Oktober 1969FHA Pokorny JfJ ^ October 1969 Frankfurter Maschinenbau A3 *w 5T-1IA 2 - Do/SchiFrankfurt mechanical engineering A3 * w 5T- 1 IA 2 - Thu / Ski Frankfurt (Main)-West 13
Solrnsstraße 2/26 "'■■"'
Frankfurt (Main) -West 13
Solrnsstrasse 2/26 "'■■"'
PatentansprücheClaims 1. Schlagbohrlochhammer, bestehend aus Zylinder, Schlagkolben, Bohrkopf und hohlem Anschlußstück für das Bohr-1. Percussion hammer, consisting of cylinder, percussion piston, Drill head and hollow connection piece for the drilling * gestänge, sowie mit einer Druckluftsteuerung, gekennzeichnet durch* linkage, as well as with a compressed air control, marked by einen abhängig von der axialen Relativbewegung zwischen Schlagbohrlochhammer (1,2,8,10) und Anschlußstück (3) in der ausgesohobtn«n Endstellung geschaffenen Drosselspalt (30 ) an d"-* «,AluftÄUStrittsseitigen. Ende des Anschlußstückes (. ;. «i«r durch eine innere Einschnürung (29) einer druckluftdurchströmten Kammer (28) im AnschlußstUck (J) und einem Steuerkopf (27) eines in die Kammer (28) hineinragend angeordneten Steuerzapfens (26) der Druckluftsteuerung (5) gebildet v.'ird.one depending on the axial relative movement between Percussion hammer (1,2,8,10) and connection piece (3) throttle gap created in the lifted end position (30) at d "- *", aluminum outlet end of the connection piece (.;. «I« r by an internal constriction (29) a chamber (28) through which compressed air flows in the connection piece (J) and a control head (27) one in the Chamber (28) protruding arranged control pin (26) of the compressed air control (5) formed v.'ird. 2, Schlagbohrlochhamrner nach Anspruch 1, ' dadurch gekennzeichnet,2, percussion hammer according to claim 1, 'characterized in that daß die Kammer (28) und der Steuerkopf (27) so ausgebildet und angeordnet sind, daß der in der eingeschobenen Endstellung des Anschlußstückes (35) inmitten der Kammer sich befindende Steuerkopf eine Ringkamraer bildet.that the chamber (28) and the control head (27) are so designed and are arranged that the inserted in the End position of the connection piece (35) in the middle of the chamber located control head a ring cam forms. J>. Schlagbohrlochhammer, bestehend aus Zylinder, Schlagkolben, Bohrkopf und hohlem Anschlußstück für das Bohrgestänge, sowie mit einer Druckluftsteuerung, gekennzeichnet durch J>. Percussion hammer, consisting of cylinder, percussion piston, drill head and hollow connection piece for the drill rod, as well as with a compressed air control, characterized by 1 098ΐ8/1227 bad1 098ΐ8 / 1227 bath • ·• · PMA 2 - Do/Schi -S- 1950508 2.10.69PMA 2 - Thu / Ski -S- 1950508 10/2/69 einen abhängig von der axialen Relativbewegung zwischen Schlagbohrlochhammer (1,2,8,10) und Anschlußstück (3) inöer ausgeschobenen Endstellung geschaffenen Drosselspalt (35) am druckluftaustrittsseitigen Ende des AnechlußetUckes (j5), der durch eine äußere Einschnürung (53) des freien Endes des Anschlußstückes (» und der Innenwand des das AnschlußstUck führenden Hammerkörpers (2) gebildet wird.one depending on the axial relative movement between Percussion hammer (1,2,8,10) and connecting piece (3) inöer extended end position created throttle gap (35) at the end of the connection set on the compressed air outlet side (J5), which by an outer constriction (53) of the free end of the connecting piece (»and the Inner wall of the connecting piece leading hammer body (2) is formed. 4. Sehlagbohrhamnier nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet,4. Sehlagbohrhamnier according to claim 3 »characterized in that daß die Innenwand des Körpers (2) in Richtung zur Steuerung (5) hin hinter dem Drosselspalt (35) kegelstUKpfförmig erweitert ausgebildet ist und in der eingeschobenen Endstellung des AnschlußstUckts (3) zusammen mit der Fläche (33) eine erweiterte Ringkammer (32) bildet.that the inner wall of the body (2) in the direction of the control (5) behind the throttle gap (35) is conical in shape is designed expanded and in the inserted end position of the connecting piece (3) together forms an enlarged annular chamber (32) with the surface (33). BAD ORIGINALBATH ORIGINAL 109816/1227109816/1227
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